论文部分内容阅读
铜锌族纳米材料在催化、器件、传感器、电池以及生物学等领域有着广泛的应用前景。探索纳米晶新的调控合成方法和形成机制,对于研究纳米晶结构与物性的关系、开发性能更优异、成本更低廉的材料而言具有重要意义。本论文以铜锌族的四类材料:金属间化合物及合金、氧化物、II-VI族半导体及配合物光电材料为研究对象,旨在解决这些材料现有合成方法存在的一些问题,探索纳米晶的形成机制,在此基础上研究了纳米晶性能与尺寸、形状和组成的关系。考虑到新还原的铜原子具有极高的反应活性,利用其和Au纳米晶反应合成了Au-Cu金属间化合物及合金纳米晶,并对反应的机理作了研究。此方法创造性地将固相反应转移到液相进行,克服了固相反应需要高温、扩散不均匀等缺点,实现了纳米晶尺寸、单分散性及组成的可调控性。该方法可以推广至合成其它合金纳米晶。纳米晶催化CO氧化的催化性能证实了非贵金属-贵金属合金和金属间化合物纳米晶是遴选低成本、高活性催化剂的理想选择。将多元醇的还原性和溶剂热方法相结合用于合成Cu2O纳米结构;用得到的Cu2O纳米结构作为模板在合适条件下进行化学转化制得了多孔Cu9S5、CuS、CuO纳米结构。由于暴露高能量的{001}晶面,具有六方晶体结构的CdS三角片纳米晶的合成一直是一个难点。利用溶剂热法容易实现由动力学控制反应的优点,通过合理的分析和试验,成功地合成了CdS三角片纳米晶,产品在纯度、稳定性、尺寸分布等方面和已报道的结果相比具有质的突破,研究了荧光和纳米晶尺寸及形貌的关系。另外,发展了表面腐蚀法(top-down)调控半导体的荧光,为半导体的荧光调控提供了一条新的途径。基于溶解度的差异,发展了乳液辅助二次沉淀法合成Alq3纳米棒,提出了纳米棒的生长机理并做了验证,研究了单根纳米棒和整体纳米棒不同的荧光性能。此合成方法弥补了传统二次沉淀法要求良性溶剂和不良溶剂必须互溶的不足,使得二次沉淀法适合更多种类有机材料纳米结构的合成。另外,利用直接沉淀法合成了8-羟基喹啉镉纳米结构,研究了荧光强度和纳米结构尺寸的关系。